Конвертор (металургия)
Конверторът е химически реактор, който превръща суровото желязо в стомана.
Суровото желязо, наречено чугун, което е продукт на доменната пещ, съдържа до 4 % въглерод. То е твърде твърдо и крехко за смислена употреба. Въглеродът трябва първо да се изгори от желязото, за да се получи стомана. Този процес се нарича конверсия, а реакторът - конвертор.
Първият конвертор е изобретен от сър Хенри Бесемер през 1856 г. Той построил голям съд с крушовидна форма, в чието дъно имало дюзи (туиери) за въздух. Горещият разтопен чугун от доменната пещ се изсипвал в конвертора, а след това въздухът се вкарвал в дъното с високо налягане. Резултатът бил силен шум и пламък на разстояние до 20 метра от устието на конвертора. След десет минути целият чугун се превърна в стомана. Бесемеровият конвертор е първият успешен реактор за превръщане на чугун в стомана и започва ерата на стоманата. Стоманата вече е в изобилие и евтина.
Стоманата обаче става по-добра, ако се вкарва само кислород. Въздухът съдържа азот, който е вреден за някои марки стомана. Модерният конвертор, наречен основна кислородна пещ, използва чист кислород вместо въздух. Той е изобретен през 1949 г. в Австрия.
Съвременният основен кислороден конвертор представлява голям съд с форма на тиква, който е изработен от стомана и е облицован с огнеупорни материали, като например калциев оксид и магнезиев оксид, за да може съдът да издържи на високата температура на разтопения метал.
Разтопеният чугун и скрапът се зареждат в конвертора. Скрапът обикновено е ръждив и съдържа кислород, така че част от ръждата реагира с чугуна, изгаряйки въглерода и създавайки топлина, която разтопява скрапа. След като целият скрап се разтопи, специална тръба, наречена "кислородно копие", се спуска в чугуна и в нея се вкарва много бърз и рязък удар от кислород. Кислородът изгаря целия въглерод и разбърква добре течната стомана. След като всичкият въглерод бъде изгорен, се добавя допълнителен въглерод, за да се повиши съдържанието до желаното ниво. Резултатът е течна стомана, която след това се изтегля и се пренася в прокатен цех за производство на стоманени продукти.
Старомодни бесемерови конвертори
Въпроси и отговори
В: Какво представлява конверторът?
О: Конверторът е химически реактор, който превръща суровото желязо в стомана.
В: Как се нарича суровото желязо?
О: Суровото желязо се нарича чугун, който е продукт на доменната пещ и съдържа до 4 % въглерод.
В: Кой е изобретил първия успешен конвертор?
О: Първият успешен конвертор е изобретен от сър Хенри Бесемер през 1856 г.
В: Как работи съвременната основна кислородна пещ?
О: Съвременната основна кислородна пещ използва чист кислород вместо въздух и се състои от голям съд с форма на тиква, изработен от стомана и облицован с огнеупорни материали като калциев оксид и магнезиев оксид, за да може съдът да издържа на високи температури. Разтопеният чугун и скрапът се зареждат в конвертора, след което специална тръба, наречена "кислородно копие", се спуска в чугуна и се вкарва много бърз и рязък удар от кислород, за да изгори целия въглерод. След като всичкият въглерод бъде изгорен, може да се добави допълнителен въглерод, за да се повиши съдържанието до желаното ниво, в резултат на което се получава течна стомана, която може да се използва за производство на валцови машини.
В: Какво се случва, когато в процеса навлиза въздух, съдържащ азот?
О: Въздухът, съдържащ азот, може да бъде вреден за някои марки стомана, затова не трябва да влиза в този процес.
В: Какво прави изобретението на Бесемер за производството на стомана? О.: Изобретението на Бесемер дава възможност за широко и евтино производство на стомана, като по този начин поставя началото на ера на повишена достъпност на този материал.
